IC载板，ABF材料和BT树脂 - 电子工程师必备知识
什么是IC载板？
IC 载板 即封装基板 (IC Package Substrate)，在HDI线路板的基础上发展而来，是适应电子封装技术快速发展的技术创新，具有高密度、高精度、高性能、小型化以及轻薄化等优良特性，主要用于建立IC与PCB之间的讯号连接，此外还能起到保护电路，固定线路并导散余热的作用。
IC载板有何优势？
与常规 PCB 板相比，封装基板线宽、线距更小，板子尺寸更小，能达到主流芯片的严苛要求。通常线宽/线距 50μm/50μm 属于高端PCB产品，而封装基板制造领域，线宽/线距在 30μm/30μm 以内属于常规产品。
据调查统计，IC 载板在中低端封装中占材料成本的 40~50%，在高端封装中占 70~80%，下游主要是移动终端（26%）、计算机（21%）、通讯设备（19%）、存储设备（13%）、工控医疗设备（8%）、航空航天（7%）、汽车电子（6%）。
IC载板的分类
按封装方式，可将IC载板分为BGA封装基板、CSP封装基板、FC封装基板和MCM封装基板。
1. BGA封装基板
技术优势：显著增加芯片引脚，在芯片散热以及电气性能方面表现良好。
应用领域：适用于引脚数超过300的IC封装。
2. CSP封装基板
技术优势：单芯片封装，重量轻，尺寸小。
应用领域：应用于存储器产品，电信产品和具有少量引脚的电子产品。
3. FC封装基板
技术优势：通过翻转芯片的封装，具有低信号干扰，低电路损耗，良好的性能和有效的散热。
应用领域：广泛应用于CPU、GPU、Chipset等产品。
4. MCM封装基板
技术优势：将具有不同功能的芯片吸收到一个封装中。具有轻盈，薄，短和小型化的特点，但由于多个芯片封装在一个封装中，这种类型的基板在信号干扰，散热，精细布线等方面表现不佳。
应用领域：应用于军事、航空航天领域。
按封装材料不同，可将IC载板分为硬质封装基板、柔性封装基板和陶瓷封装基板。
1. 硬质基板
主要材料及应用领域：BT树脂 (MEMS、通信和内存芯片、LED 芯片)、ABF材料 (应用于CPU、GPU和晶片组等大量高端芯片)、MIS (应用于模拟、功率 IC、及数字货币等市场领域)。
2. 柔性基板
主要材料及应用领域：PI、PE(应用于汽车电子，消费电子同时也可以应用于运载火箭、巡航导弹和空间卫星等军事领域)。
3. 陶瓷基板
主要材料及应用领域：氧化铝、氮化铝、碳化硅(应用于半导体照明、激光与光通信、航空航天、汽车电子、深海钻探等领域)。
按应用领域，可将IC载板分为存储芯片封装基板、微机电系统封装基板、射频模块封装基板、处理器芯片封装基板和高速通信封装基板等。
1. 存储芯片封装基板(eMMC)，主要用于智能手机及平板电脑的 存储模块、固态硬盘等。
2. 微机电系统封装基板(MEMS)，主要用于智能手机、平板电脑、 穿戴式电子产品的传感器等。
3. 射频模块封装基板(RF)，主要用于智能手机等移动通信产 品的射频模块。
4. 处理器芯片WB-CSP，主要用于智能手机、平板电脑等 的基带及应用处理器等。
5. 处理器芯片FC-CSP，主要用于智能手机、平板电脑等 的基带及应用处理器等。
6. 高速通信封装基板，主要用于数据宽带、电信通讯、 FTTX、数据中心、安防监控和智能电网中的转换模块。
ABF材料和BT树脂
绝大部分IC载板采用树脂封装，其中，BT树脂与ABF材料应用最为广泛。
BT树脂
BT树脂用于生产BT载板，由于BT树脂具备耐热性、抗湿性，低介电常数、低散失因素等多种优良特性，常用于稳定尺寸，防止热胀冷缩改善设备良率。
由于BT载板具有玻纤纱层，较ABF材料的FC基板更硬，比较难布线，钻孔难度高，无法满足细线路的要求，主要应用于存储芯片、MEMS芯片、RF芯片与 LED芯片，应用终端主要为智能手机等各类移动设备。
ABF材料
ABF材料主要用于生产ABF IC 载板，由Intel主导研发，目前被日本味之素垄断，用于导入FC等高阶载板的生产。
相比于BT树脂，ABF材料可用做线路较细、适合高脚数高传输的IC，但材料易受热胀冷缩影响，可靠性较低，主要用于CPU、GPU、FPGA、ASIC 等高性能计算（HPC）芯片FC封装。
ABF材料的现状和发展
在苹果推出的 M1 Ultra 芯片中，所采用的InFO-L封装技术采用了大面积的ABF，所需面积为M1 Max 的两倍，且精密度要求更高。
据预测，PC CPU中，2022~ 2025年PC CPU/GPU ABF消耗面积分别约为11.0%和8.9% CAGR，CPU/GPU 2.5D/3D封装ABF消耗面积则分别高达36.3%和99.7% CAGR。而服务器CPU中，预测2022~ 2025年CPU/GPU ABF消耗面积约10.8%和16.6% CAGR，CPU/GPU 2.5D/3D封装ABF消耗面积约48.5%和58.6% CAGR。
种种迹象意味着，大算力芯片向先进封装迈进将成为ABF 载板需求成长的主因。此外，ABF的另一个推动因素就是AI、5G、自动驾驶、物联网等新技术、新应用的兴起。以此前最为热门的元宇宙来说，AR/VR等头显设备作为未来元宇宙重要的入口，背后隐藏着巨大的芯片机会，而这些芯片机会也将成为推动ABF载板市场增长的新增长力。
尽管目前 ABF IC 载板的核心生产技术和市场份额还掌握在为数不多的几个知名供应商手里，但相信随着更加广泛的应用，ABF IC 载板也将能成为普惠下一个电子时代的技术之一。
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